【沪粤2024版】九下18.2安全用电学案

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【学习目标】
1.科学观念：理解过载、短路的成因与危害，明确安全电压范围及接地的作用；
2．科学思维：通过实验分析过载、短路的本质，归纳安全用电的核心规范；
3．科学探究：完成“测算用电器电流”“认识短路危害”等教材活动，提升安全操作能力；
4．科学态度与责任：树立“用电安全无小事”的意识，养成遵守用电规范的习惯，了解“3C”认证的重要性。
重点：1.理解过载、短路的危害及预防措施；
2.掌握避免触电的方法及接地的作用；
3.牢记安全用电的核心规范与应急原则。
难点：1.解释过载、短路时“电流过大”的物理原理；
2.分析不同触电场景的风险点及应对措施；
3.理解金属外壳用电器“接地”的安全机制。
【自主学习】
1.过载是指电路中同时工作的用电器过多，导致线路总电流超过________的现象。同时开启的用电器越多，电路中的总电流越_____，总电阻越_____，总功率越_______。
2.过载容易引起导线、开关、插座等处于过热状态，会加速绝缘材料老化，甚至引发事故。为了防止家庭电路中出现过载现象，应根据各种用电器的_________设计线路。
3.过载大的原因：同一插线板___________空调、电水壶、微波炉等大功率用电器
4.家庭用电时的短路是指_________未经_______直接与_______相接触的现象,短路时电路中的______会立即熔断。
5.家庭用电引起的触电事故，大多是由于人体直接或间接地触摸到________而引起的。为了避免触电，电器安装要符合_______________要求。另外，带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须______。
6．安全用电核心原则：不接触________带电体，不靠近_______带电体；电火灾发生时，应先________，再灭火，_______直接用水浇。
【合作探究】
1．过载：电路中___________的用电器过多，导致线路总电流超过__________的现象。
电冰箱、空调、洗衣机、电视机、电饭煲、微波炉、电热水壶等用电器，功率比较大，若同时使用，可能会发生“过载”现象。
2．过载的危害:导线、开关、插座_______，加速绝缘材料_______，甚至引发火灾或设备损坏。
活动1 测算用电器的工作电流
（1）实验目的
①通过计算判断家中用电器同时工作时是否会过载；
②掌握防止过载的具体措施。
（2）探究过程
调查家中用电器的额定功率，根据公式I=P/U（家庭电路电压U=220V）测算各用电器工作电流，填入下表
用电器名称 额定功率 用电器的工作电流I1/A 通过电能表的电流I2/A 电能表额定I额/A电流
空调 1500 6.8 15.45
电热水壶 1800 8.2
电视机 100 0.45
若I2>I额，说明电路会发生________，原因是用电器总功率______，根据P=UI，电压一定时，总功率越大，总电流_______。
（3）实验结论
①过载的本质是电路总电流超过________，由用电器总功率_______导致；
②防止过载的方法：避免同时使用___________大功率用电器；大功率用电器________供电；按额定电流__________。定期________，及时更换老化的导线和插座。
思考： 为什么大功率用电器需独立供电？
1.短路：火线未经_______直接与_________相接触的现象，如导线绝缘皮破损后火线与零线缠绕就会造成短路。短路时电路中的熔断器会立即熔断。
活动2 认识短路的危害
（1）实验目的
①观察短路发生时的现象，理解短路的概念。
②认识短路会造成电流过大，进而引发电源损坏等危害。
（2）实验器材
电源、开关、灯泡、导线、金属夹、
小段铝箔条（宽2-3mm）
（3）实验步骤
①用导线依次连接电源、开关、灯泡，组成串联电路；闭合开关，观察灯泡发光情况并记录；
②断开开关，将两段金属夹分别夹在铝箔条两端，把铝箔条并联在灯泡两端；
③闭合开关后迅速断开，观察灯泡亮度变化和铝箔条的状态。
④更换新的铝箔条，重复步骤2 - 3。
⑤断开开关，拆除电路，将实验器材归位。
（4）实验现象
把铝箔条并联在灯泡两端时，灯泡___________，铝箔条发热、冒烟甚至燃烧；
注意：①实验会产生火花，注意安全。
②不可长时间闭合开关，避免烫伤或设备损坏。
（5）实验结论
①当铝箔条并联在灯泡两端时，电流会绕过灯泡直接通过________形成_____，此时灯泡熄灭。
②短路时电路电阻_____，电流瞬间_______，会使铝箔条发热甚至熔断，同时电源会因过载快速耗电、发热，长期短路会造成电源_________。
思考讨论：家庭电路短路的原因主要有哪些？怎样预防？
1.触电：是指一定大小的电流通过_________所引起的伤害事故。
安全用电
当1mA左右的电流通过人体时，人体会产生麻的感觉；超过10mA的电流就能使人感到剧痛，甚至神经麻痹，呼吸困难，有生命危险；电流达到100mA时，3s就可使人窒息，心脏停止跳动。
家庭用电引起的触电事故，大多是由于人体________或________地触摸到________而引起的。
大量事实表明：不高于________的电压才是安全电压。
活动3 怎样避免触电
（1）触电的常见类型
①双线触电：双手________接触火线和零线——电流直接流过心脏，最危险。
②单线触电：一只手接触________，另一只手虽然没有接触零线，但是由于与________接触，电流也会流过人体，发生触电事故。
触摸破损电器中的火线电流经人体流入大地； 小孩将手指塞进插座电流经人体流入大地
电器着火泼水灭火由于水导电，会导致触电或爆炸。正确的做法：要先________，再用________灭火。
③电弧触电
靠近高压带电体时，空气被电离形成________，电流通过电弧进入人体。所以不要在高压线下近距离活动或攀爬高压变压器。
④跨步电压触电
高压输电线断落地面，电流向四周扩散形成电位梯度，人跨步时两脚间产生________。________靠近断落的高压电线或在高压电线落地区域行走。
2.安全用电原则
（1）为了避免________，电器安装要符合国家规定的技术要求。
（a）开关要接在________上 （b）三孔插座应有________
（c）螺口灯的螺旋金属，一定要接在________，这样可避免更换灯泡时触碰火线
（2）带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须________。
当家用电器漏电或因火线破损与外壳接触时，会使外壳_______，这时人接触外壳会发生触电。
如果把外壳用导线接地，即使外壳带了电，人体接触外壳也不会有危险。
（3）不接触________________，不靠近________________。
（4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时___________。
分析讨论1：当你发现有人触电，我们应该怎么办呢？
分析讨论2：仔细观察三脚插头，有什么发现？为什么这样设计呢？
中国强制认证
“中国强制认证”，简称“3C”。该认证标志是我国对强制性产品准许其出厂销售和使用的标志。我国从2002年5月1日开始正式实施“3C”认证，现在购买的家用电器都应有“3C”标志。如果某家用电器没有加贴这一标志，则表示该产品不符合国家标准和技术要求，质量难以保证。
中国强制认证标志基本图案
【归纳整理】
1过载：电路中同时工作的用电器过多，导致线路总电流超过额定值的现象。
2．过载的危害:加速绝缘材料老化，甚至引发火灾或设备损坏。
3.防止过载的方法
4.短路：火线未经用电器直接与零线相接触的现象
5．家庭用电引起的触电事故，大多是由于人体直接或间接地触摸到火线而引起的。
6.安全用电原则
【课堂练习】
1.如图所示，电线绝缘皮破损容易造成_________（选填“断路”或“短路”），使家庭电路中电流过大，甚至出现火灾，为避免此类祸患，电路中常要安装保险丝，它是用铅锑合金等电阻比较大、熔点比较 _________（选填“高”或“低”）的合金制成；保险丝熔断后，_______（选填“可以”或“不可以”）用铜丝、铁丝等导线代替。
2.下列行为符合安全用电要求的是（　　）
A．在电暖器上烘衣服 B．在高压线下放风筝
C．用湿布擦拭用电器 D．发现用电器失火时，先切断电源
3.某老旧居民楼因同时开启多台空调引发整个居民楼跳闸断电，最有可能的原因是（　　）
A．家庭电路电压超过220V会导致绝缘层烧毁
B．用电器总电阻过大使线路发热加剧
C．用电器总功率过大造成干路电流超过安全值
D．某空调内部发生短路时未及时切断电源
【课后巩固】
1，（课本51页第1题）使用带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须接地线。为什么要有这样的规定
2.（课本51页第2题）观察家里的电能表和用电器铭牌，通过计算进行评估，如果家里所有用电器同时工作，电能表是否会超负荷 如果超负荷，你建议采取什么措施
3.（课本51页第3题）了解社会上因假冒伪劣电器引发的事故,进一步考察“3C”的具体内容，进而认识“3C”的意义。
4.（课本51页第4题）某同学编了一段“顺口溜”，总结了家庭安全用电的基本常识:“家庭用电要安全，别碰火线记心间;电火切莫用水浇，先断电源最重要。”请你也编一段类似的“顺口溜”。比一比，看谁编得好!
5.（课本51页第5题）某同学家需更换三孔插座，在更换插座时,他发现自己家的老式楼房里没有安装地线。他认为把图中插座的A孔与B点连接起来，就可以将A孔接地了。如果按他的说法连接，当C点出现开路时，将有金属外壳的用电器接入插座后，带来的安全隐惠是什么
图18-2-7
1．学校开展“安全用电，珍惜生命”主题教育活动，下列符合安全用电原则的是（　　）
A．在电暖器上烘烤衣服
B．发现用电器失火时，先切断电源
C．在高压线下放风筝
D．用湿布擦拭正在通电的用电器
2.2025年8月，世界人形机器人运动会在北京盛大举行。下列关于家庭电路和安全用电的做法中，正确的是（ ）
A．场馆里的多个大功率设备同时使用一个插座，这样更方便
B．当场馆内某台设备发生故障导致空气开关跳闸时，要先排查并修复故障，再合上空气开关
C．为了让场馆的装饰灯更亮，将额定电压为220V的两个灯泡串联后接入电路
D．当场馆里某一用电器着火时，立即用水扑灭
3.安全用电是现代社会人人都应该了解的常识，下列场景符合安全用电原则的是（　　）
A．甲图中使用绝缘皮破损的插头
B．乙图中用湿手控制开关
C．丙图中用干燥的木棒挑开触电者身上的电线
D．丁图中在高压线附近放风筝
4.为了预防电动自行车引发火灾，保护人民生命安全，维护公共安全，某地张贴了如图所示的安全警示宣传海报，以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．发生电火灾时应该立即切断电源
B．电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
C．发现有人给电动车充电时触电，应用绝缘物体把人拉开
D．电动车若暂时不使用可一直连接电源进行充电
5.小明家的家庭电路简化后如图所示，由该电路可知（　　）
A．是相线，是中性线
B．灯泡与插座是并联电路
C．空气开关跳闸，其原因可能是灯丝断路
D．当处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机虽能工作但有安全隐患
6．电动车充电要小心，防范火灾别大意！如图所示，有居民违规采用“飞线”（将电线插座从窗口悬挂至室外）给电瓶车充电，电线与窗台、外墙等摩擦，会导致绝缘皮破损，人体接触 （选填“相”或“中性”）线绝缘皮破损处，会导致触电事故；夜晚气温下降，空气中的水蒸气 （选填“汽化”或“液化”）成小水珠附着在插座内部，含有杂质的液态水会导致电路 （选填“短路”或“断路”）极易引发火灾。
7.小丽用所学知识探究家庭电路。
(1)如图甲所示，当小丽用正确方法把完好的测电笔插入连接正确的有电的三孔插座中时，测电笔的氖管不发光。测电笔接触了__________。
A．相线 B．中性线 C．保护线
(2)小丽家电脑的三脚插头和三孔插座如图乙所示。请判断插头的②号脚应接__________。
A．相线 B．中性线 C．保护线
(3)已知小丽家中仅有两盏电灯在工作，若图乙中与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中，家中的两盏灯就立即熄灭，且空气开关断开，则电路中__________。
A．用电器总功率过大 B．三脚插头短路 C．两灯的灯丝发生断路
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【课前预习】
答案：1.额定值 大 小 大2.工作电流 3.同时连接 4.火线 用电器 零线 熔断器 5.火线 国家规定的技术 接地 6. 低压 高压 切断电源 不可
【合作探究】
探究点一：
答案：1.同时工作 额定值 2.过热 老化 活动1： （2）过载 过大 越大 （3）①额定值 过大②过多 独立 设计电路 检查电路
思考参考答案：避免多个大功率用电器同时工作导致总电流超标，引发过载。
探究点二：
答案:1.用电器 零线
活动2 （4）立即熄灭（5）①铝箔条 短路 极小 ② 增大 永久性损坏
思考讨论参考答案：（1）电路短路的原因
①电线老化后绝缘皮破损；
②违规接线或用金属丝代替保险丝，开关进水受潮，造成绝缘性能下降而短路；
③金属物品掉入插座孔，直接连通火线与零线；
④电器内部元件损坏如电机烧毁、电容击穿，引发内部短路。
（2）预防措施
①定期检查导线绝缘皮，发现破损、老化及时更换；
②不私自改装电器线路，不超功率使用插座；
③接线时确保火线、零线不直接接触，插座、开关内部接线牢固；
④潮湿区域安装防水插座和开关，给外露电线套上绝缘套管；
⑤安装保险丝或漏电保护器，在短路时自动断开电路。
⑥教育儿童不要将金属物品插入插座。
探究点三：
答案：1.人体 直接 间接 火线 36 V活动3 ：（1）①同时②火线 地面
切断电源 灭火器 ③电弧 ④电压 不要 2.（1）触电 （a）火线（b）接地线（c）零线上（2）接地 带电 （3）低压带电体 高压带电体（4）更换
分析讨论1参考答案：（1）立即关闭总开关或拔掉电源插头；若无法及时关闭，可用干燥的木棒、竹竿等绝缘物体将电线挑离触电者。
（2）确认触电者与电源完全脱离后，再移动触电者（避免自身触电）。
（3）观察触电者的呼吸、心跳情况。若呼吸、心跳正常，将其移至通风处休息；若呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏（胸外按压 + 人工呼吸），并拨打 120 急救电话。
特别需要注意不能直接去碰触电的人，否则施救者也会触电
分析讨论2参考答案：接地线的金属片较长。这样设计可以使插头插入时，先接地再通电；拔出时，先断电再断开接地，可以有效的保证用电安全。
【课堂练习】
1.【答案】短路；低；不可以。
【解析】电线绝缘皮破损容易造成短路，使家庭电路中电流过大，甚至出现火灾；保险丝是用铅锑合金等电阻比较大、熔点比较低的合金制成的；铜丝、铁丝的电阻率小，熔点高，所以保险丝熔断后，不可以用铜丝、铁丝等导线代替。
2.【答案】D
【解析】A、在电暖器上烘衣服，衣服可能因受潮或沾染水分成为导体，当电暖器通电时，电流可能通过衣服导致触电事故，故A不符合安全用电原则；
B、在高压线下放风筝，风筝线若与高压线接触，放风筝的人会因高压电通过风筝线形成电流回路而触电，故B不符合安全用电原则；
C、用湿布擦拭用电器，湿布属于导体，若用电器处于通电状态，电流会通过湿布传递到人体引发触电，故C不符合安全用电原则；
D、发现用电器失火时，先切断电源，能有效避免因电器仍带电而引发的触电危险，保障人员安全，故D符合安全用电原则。
故选：D。
3.【答案】C
【解析】家庭电路中，电路中电流过大时，保护装置会跳闸。电流过大的原因可能是短路或者总功率过大。
A．题目说“同时开启多台空调”引发跳闸，不是电压本身升高导致烧绝缘，而是电流过大引起跳闸。电压一般由供电线路决定，不是居民楼内部开启空调造成的。故A不符合题意；
B．家庭电路中用电器是并联的，并联电路中，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。开启更多的用电器时，总电阻会更小，故B不符合题意；
C．家庭电路中电压一般为220V不变，当多台空调同时开启时，总功率变大，根据可知，电路中的电流会变大，当干路电流超过安全值时，会导致跳闸，故C符合题意；
D．某空调内部发生短路时，会瞬间产生极大电流导致立即跳闸，题目描述的是因同时开启多台空调引发整个居民楼跳闸，二者情况不符，故D不符合题意。故选C。
【课后巩固】
基础练习
1.答:如果带有金属外壳的家用电器发生漏电时，人体接触金属外壳会发生触电事故;如果金属外壳有接地线，即使金属外壳带了电，电流也会从接地导线流走，人体接触金属外壳就不会发生触电事故，所以用电器的金属外壳必须有接地线。
2.答: (1)家用电器:彩电110W、电冰箱70W.40W的白炽灯4个160W、电饭锅800W、电烤箱500W、电脑100W、空调1100W,用电器的总功率:
P=110W +70W+160W + 800W + 500W+110W+1100W= 2850W;
(2)我家电能表的参数中，有“220V、10(20)A，电能表所能承载的功率:
P'=UI=220Vx10A =2200W因P>P'，所以电能表超负荷工作;
(3)若所有用电器同时工作，超过电能表承载的范围，采取措施:
①临时的，不让大功率用电器同时工作;
②更换电能表，换一个允许流过电能表的最大电流为15A的电流表。
3.意义:通过实施“3C”认证，大家在购买家用电器时可以看所购家用电器是否有“3C”标志。如果某家用电器没有加贴这一标志，则表示该产品可能不符合国家标准和技术要求，质量难以保证。此外，实施“3C”标志可以监督生产家用电器的厂商提高自己产品的质量。
4.[答案)见解析(合理即可)
解析：根据安全用电的原则，编写下列顺口溜:
保险粗细别超限，插头插座要插严，湿手远离带电体，电笔测电成习惯，炒菜做饭人坚守，严防干锅冒黑烟。
5.答:三孔插座的接地孔应连接地线，当有金属外壳的用电器接入时，若用电器漏电使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，避免人体接触外壳时触电。该同学将接地孔与零线连接，此时接地孔并非真正接地。当C点出现开路时，零线在C点之后的部分与火线形成通路，使得原本接零线的接地孔也带有火线电压。
能力提升
1.【答案】B
【详解】A．在电暖器上烘烤衣服，电暖器工作时温度高，容易使衣服燃烧，引发火灾，不符合安全用电原则。故A不符合题意；
B．发现用电器失火时，先切断电源，能防止在救火过程中发生触电事故，符合安全用电原则。故B符合题意；
C．高压线电压极高，风筝线可能接触电线导致触电事故，不符合安全用电原则，故C不符合题意；
D．用湿布擦拭正在通电的用电器，湿布易导电，可能导致触电，不符合安全用电原则，故D不符合题意。
故选B。
2.【答案】B
【详解】A．多个大功率设备同时使用一个插座，会导致电流过大，容易使插座和导线过热、甚至引发火灾，因此，不应多个大功率设备共用一个插座，故A错误；
B．当场馆内某台设备发生故障导致空气开关跳闸时，说明电路中出现了过载或短路等异常情况，必须先排查并修复故障，才能重新合上开关，否则会再次跳闸，甚至可能引发安全事故，故B正确；
C．两个额定电压为220V的灯泡串联接入220V的电路后，根据串联分压原理，每个灯泡两端的实际电压都小于其额定电压220V，通过灯泡的实际电流小于额定电流，由可知，每个灯泡的实际功率小于额定功率，灯泡亮度会变暗，故C错误；
D．当场馆里某一用电器着火时，不能用水扑灭，因为水是导体，容易造成触电事故，正确的做法是先切断电源，再使用干粉灭火器灭火，故D错误。
故选B。
3.【答案】C
【详解】A．绝缘皮破损的插头会使里面的导线裸露造成人员触电的可能，也有可能导致导线相碰造成电路短路现象，故A不符合题意；
B．水是良好的导体，且具有流动性，用湿手控制开关，有可能导致水渗透到插板里面的导线中，造成电路短路现象，故B不符合题意；
C．高压电线或带电的电线经过人体造成触电现象，非常危险，如果直接用手去拉人会使人员触电，干燥的木棒是绝缘体，在保证自身安全的情况下应尽快切断电源，并用绝缘体挑开触电者身上的电线，
故C符合题意；
D．高压线的电压高达千伏以上，远远大于人体安全电压，且高压导线周围存在较强的电场，对附近的物体存在危险，在高压线附近放风筝对附近走动的人员有危险，且有可能造成风筝线卡在高压线上，对高压线造成损坏，还会对电力设施、附近人员造成进一步的危害，故D不符合题意。
故选C。
4.【答案】AC
【详解】A．发生电火灾时应立即切断电源，符合安全用电原则，故A符合题意；
B．绝缘皮破损会导致电线裸露，极易引发短路、漏电或火灾，不能继续使用，故B不符合题意；
C．在未断电前直接接触触电者会造成施救者触电，必须使用干燥木棍、塑料棒等绝缘体将人与带电体分离，故C符合题意；
D．电动车一直连接电源充电，可能会因为电池过充而引发电池故障，甚至导致火灾，不符合安全用电原则。故D不符合题意。
故选AC。
5.【答案】ABD
【详解】A．根据三孔插座左零右火可知，a为相线（火线），b为中性线（零线），故A符合题意；
B．插座是用电器的接口，家庭电路中各用电器是并联的，所以灯泡d与插座f为并联电路，故B符合题意；
C．空气开关跳闸的原因是电路中电流过大，电流过大的情况有两种：一是短路，二是用电器总功率过大。而灯丝断路属于开路，此时电路中没有电流，不会导致空气开关跳闸故C不符合题意；
D．当A处断开后，洗衣机没有接地，洗衣机插头插入插座f后，洗衣机能工作，但不符合三孔插头电器需要接地的要求，存在安全隐患，故D符合题意。
故选ABD。
6.【答案】相 液化 短路
【详解】[1]在家庭电路中，相线（火线）带电，中性线（零线）不带电，人体接触相线绝缘皮破损处，电流会通过人体形成回路，导致触电事故。
[2]夜晚气温下降，空气中的水蒸气遇冷由气态变为液态，这种物态变化叫液化。
[3]含有杂质的液态水是导体，附着在插座内部会使电路中不同电极之间直接导通，导致电路短路，极易引发火灾。
7.【答案】(1)B(2)A(3)B
【详解】（1）当被测导线是相线时，测电笔内的高值电阻会限制电流通过，微弱电流经人体流入大地，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。根据三孔插座的接线规则，左孔接中性线，右孔接相线，上孔接保护线，现三孔插座接线正确且通电，图中小丽用正确方法把完好的测电笔插入左孔时，测电笔的氖管不发光，说明接触的是中性线。故选填B。
（2）根据三孔插座的接线规则，插头的②号脚位于右侧，插入三孔插座时与②孔相通，因此应该接相线，故选填A。
（3）与电脑连接的三脚插头一插入三孔插座中，家中的两盏灯就立即熄灭，且空气开关断开。空气开关断开是由于电路中电流过大造成的，而电流过大可能是用电器总功率过大或者短路导致。根据题意可知，电路中仅有两盏电灯在工作，且电脑不属于大功率用电器，因此电路故障的原因是短路，故选填B。
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